選出部分回波數(shù)據(jù)點(diǎn)，根據(jù)被選出的回波數(shù)據(jù)點(diǎn)的坐標(biāo)位置以及相應(yīng)的速度矢量，確定被選出回波數(shù)據(jù)點(diǎn)在目標(biāo)時(shí)刻的坐標(biāo)位置，之后利用雙線性插值法確定其他回波數(shù)據(jù)點(diǎn)在目標(biāo)時(shí)刻的坐標(biāo)位置，從而形成目標(biāo)時(shí)刻的天氣雷達(dá)回波圖像。
[0087]其中，基于速度矢量圖確定當(dāng)前的基準(zhǔn)天氣雷達(dá)回波圖像中各回波數(shù)據(jù)點(diǎn)的速度矢量可以采用多種方式。下面分別進(jìn)行說(shuō)明。
[0088]第一種方式:
[0089]I)確定當(dāng)前的基準(zhǔn)天氣雷達(dá)回波圖像中各回波數(shù)據(jù)點(diǎn)的坐標(biāo)位置。
[0090]2)利用各回波數(shù)據(jù)點(diǎn)的坐標(biāo)位置和速度矢量圖確定各回波數(shù)據(jù)點(diǎn)的速度矢量。其中，一個(gè)回波數(shù)據(jù)點(diǎn)的速度矢量為:速度矢量圖中坐標(biāo)位置與該回波數(shù)據(jù)點(diǎn)的坐標(biāo)位置相同的點(diǎn)的速度矢量。
[0091 ]例如:當(dāng)前的基準(zhǔn)天氣雷達(dá)回波圖像中坐標(biāo)位置為(I，I)的回波數(shù)據(jù)點(diǎn)，其速度矢量為速度矢量圖中坐標(biāo)位置為(I，I)的點(diǎn)的速度矢量。
[0092]第二種方式:
[0093]在當(dāng)前的基準(zhǔn)天氣雷達(dá)回波圖像為第一時(shí)刻的天氣雷達(dá)回波圖像的情況下:
[0094]I)確定當(dāng)前的基準(zhǔn)天氣雷達(dá)回波圖像中各回波數(shù)據(jù)點(diǎn)的坐標(biāo)位置。
[0095]2)利用各回波數(shù)據(jù)點(diǎn)的坐標(biāo)位置和速度矢量圖確定各回波數(shù)據(jù)點(diǎn)的速度矢量。其中，一個(gè)回波數(shù)據(jù)點(diǎn)的速度矢量為:速度矢量圖中坐標(biāo)位置與該回波數(shù)據(jù)點(diǎn)的坐標(biāo)位置相同的點(diǎn)的速度矢量。
[0096]在當(dāng)前的基準(zhǔn)天氣雷達(dá)回波圖像不是第一時(shí)刻的天氣雷達(dá)回波圖像的情況下:
[0097]I)分別確定當(dāng)前的基準(zhǔn)天氣雷達(dá)回波圖像中各回波數(shù)據(jù)點(diǎn)的中間坐標(biāo)位置。其中，一個(gè)回波數(shù)據(jù)點(diǎn)的中間坐標(biāo)位置為:該回波數(shù)據(jù)點(diǎn)的當(dāng)前坐標(biāo)位置與第三時(shí)刻的坐標(biāo)位置的中間位置。第三時(shí)刻位于當(dāng)前的基準(zhǔn)天氣雷達(dá)回波圖像所對(duì)應(yīng)的時(shí)刻之前，且兩者之間的時(shí)長(zhǎng)為預(yù)設(shè)步長(zhǎng)時(shí)間。
[0098]2)利用各回波數(shù)據(jù)點(diǎn)的中間坐標(biāo)位置和速度矢量圖確定各回波數(shù)據(jù)點(diǎn)的速度矢量。其中，一個(gè)回波數(shù)據(jù)點(diǎn)的速度矢量為:速度矢量圖中坐標(biāo)位置與該回波數(shù)據(jù)點(diǎn)的中間坐標(biāo)位置相同的點(diǎn)的速度矢量。
[0099]這里結(jié)合實(shí)例對(duì)第二種方式進(jìn)行說(shuō)明。
[0100]將北京地區(qū)在12:00的天氣雷達(dá)回波圖像作為初始數(shù)據(jù)，預(yù)測(cè)北京地區(qū)在13:00的天氣雷達(dá)回波圖像，且預(yù)設(shè)的時(shí)間步長(zhǎng)為6分鐘。
[0101]將北京地區(qū)在12:00的天氣雷達(dá)回波圖像(也就是第一時(shí)刻的天氣雷達(dá)回波圖像)作為基準(zhǔn)天氣雷達(dá)回波圖像。在預(yù)測(cè)目標(biāo)時(shí)刻(也就是12:06)北京地區(qū)的天氣雷達(dá)回波圖像的過(guò)程中:首先確定當(dāng)前的基準(zhǔn)天氣雷達(dá)回波圖像中各回波數(shù)據(jù)點(diǎn)的坐標(biāo)位置，之后利用各回波數(shù)據(jù)點(diǎn)的坐標(biāo)位置和速度矢量圖確定各回波數(shù)據(jù)點(diǎn)的速度矢量，每個(gè)回波數(shù)據(jù)點(diǎn)的速度矢量為速度矢量圖中具有相同坐標(biāo)位置的點(diǎn)的速度矢量。之后，根據(jù)當(dāng)前的基準(zhǔn)雷達(dá)回波圖像中各回波數(shù)據(jù)點(diǎn)的坐標(biāo)位置以及各回波數(shù)據(jù)點(diǎn)的速度矢量，計(jì)算各回波數(shù)據(jù)點(diǎn)在目標(biāo)時(shí)刻的坐標(biāo)位置，形成目標(biāo)時(shí)刻的天氣雷達(dá)回波圖像。
[0102]之后，將北京地區(qū)在12:06的天氣雷達(dá)回波圖像作為新的基準(zhǔn)天氣雷達(dá)回波圖像。由于當(dāng)前的基準(zhǔn)天氣雷達(dá)回波圖像并不是第一時(shí)刻的天氣雷達(dá)回波圖像，因此需要分別確定當(dāng)前的基準(zhǔn)天氣雷達(dá)回波圖像中各回波數(shù)據(jù)點(diǎn)的中間坐標(biāo)位置。之后，利用各回波數(shù)據(jù)點(diǎn)的中間坐標(biāo)位置和速度矢量圖確定各回波數(shù)據(jù)點(diǎn)的速度矢量，其中一個(gè)回波數(shù)據(jù)點(diǎn)的速度矢量為:速度矢量圖中坐標(biāo)位置與該回波數(shù)據(jù)點(diǎn)的中間坐標(biāo)位置相同的點(diǎn)的速度矢量。之后，根據(jù)當(dāng)前的基準(zhǔn)雷達(dá)回波圖像中各回波數(shù)據(jù)點(diǎn)的坐標(biāo)位置以及各回波數(shù)據(jù)點(diǎn)的速度矢量，計(jì)算各回波數(shù)據(jù)點(diǎn)在目標(biāo)時(shí)刻的坐標(biāo)位置，形成目標(biāo)時(shí)刻的天氣雷達(dá)回波圖像。
[0103]以當(dāng)前的基準(zhǔn)天氣雷達(dá)回波圖像中回波數(shù)據(jù)點(diǎn)I為例:首先，確定回波數(shù)據(jù)點(diǎn)I在當(dāng)前的基準(zhǔn)天氣雷達(dá)回波圖像(也就是12:06的天氣雷達(dá)回波圖像)中的坐標(biāo)位置，確定回波數(shù)據(jù)點(diǎn)I在第三時(shí)刻的天氣雷達(dá)回波圖像(也就是12:00的天氣雷達(dá)回波圖像)中的坐標(biāo)位置。之后，確定回波數(shù)據(jù)點(diǎn)I的兩個(gè)坐標(biāo)位置的中間位置，該中間位置即為回波數(shù)據(jù)點(diǎn)I的中間坐標(biāo)值。之后，利用回波數(shù)據(jù)點(diǎn)I的中間坐標(biāo)值和速度矢量圖確定回波數(shù)據(jù)點(diǎn)I的速度矢量。
[0104]本發(fā)明上述公開了天氣雷達(dá)回波圖像的預(yù)測(cè)方法，相應(yīng)的，本發(fā)明還公開天氣雷達(dá)回波圖像的預(yù)測(cè)裝置。下文關(guān)于預(yù)測(cè)裝置的說(shuō)明與上文關(guān)于預(yù)測(cè)方法的說(shuō)明可以相互參見。
[0105]參見圖3，圖3為本發(fā)明公開的一種天氣雷達(dá)回波圖像的預(yù)測(cè)裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。該預(yù)測(cè)裝置包括速度矢量圖確定單元100、第一處理單元200、圖像預(yù)測(cè)單元300、判斷單元400、第二處理單元500和第三處理單元600。
[0106]其中:
[0107]速度矢量圖確定單元100，用于對(duì)第一區(qū)域在第一時(shí)間段內(nèi)的多個(gè)天氣雷達(dá)回波圖像進(jìn)行分析，確定第一地區(qū)的天氣雷達(dá)回波圖像在第一時(shí)刻的速度矢量圖。其中，第一時(shí)間段為:從位于第一時(shí)刻之前的預(yù)定時(shí)刻到第一時(shí)刻之間的時(shí)間段。
[0108]第一處理單元200，用于將第一時(shí)刻的天氣雷達(dá)回波圖像作為基準(zhǔn)天氣雷達(dá)回波圖像。
[0109]圖像預(yù)測(cè)單元300，用于利用當(dāng)前的基準(zhǔn)天氣雷達(dá)回波圖像和速度矢量圖進(jìn)行非線性外推，確定目標(biāo)時(shí)刻的天氣雷達(dá)回波圖像。其中，目標(biāo)時(shí)刻為:當(dāng)前的基準(zhǔn)天氣雷達(dá)回波圖像對(duì)應(yīng)的時(shí)刻延遲預(yù)設(shè)步長(zhǎng)時(shí)間后的時(shí)刻。
[0110]判斷單元400，用于判斷當(dāng)前的目標(biāo)時(shí)刻是否為第二時(shí)刻，其中第二時(shí)刻為位于第一時(shí)刻之后的時(shí)刻。
[0111]第二處理單元500，用于在當(dāng)前的目標(biāo)時(shí)刻為第二時(shí)刻的情況下，確定當(dāng)前的目標(biāo)時(shí)刻的天氣雷達(dá)回波圖像為預(yù)測(cè)結(jié)果。
[0112]第三處理單元600，用于在當(dāng)前的目標(biāo)時(shí)刻不是第二時(shí)刻的情況下，確定當(dāng)前的目標(biāo)時(shí)刻的天氣雷達(dá)回波圖像為新的基準(zhǔn)天氣雷達(dá)回波圖像，觸發(fā)圖像預(yù)測(cè)單元300執(zhí)行利用當(dāng)前的基準(zhǔn)天氣雷達(dá)回波圖像和速度矢量圖進(jìn)行非線性外推，確定目標(biāo)時(shí)刻的天氣雷達(dá)回波圖像的步驟。
[0113]本發(fā)明公開的天氣雷達(dá)回波圖像的預(yù)測(cè)裝置，在傳統(tǒng)風(fēng)暴跟蹤的基礎(chǔ)上，基于被預(yù)測(cè)地區(qū)高空中各位置的氣流的速度矢量對(duì)風(fēng)暴的未來(lái)運(yùn)動(dòng)進(jìn)行非線性外推，預(yù)測(cè)過(guò)程更加符合風(fēng)暴的運(yùn)動(dòng)規(guī)律，因此能夠更加準(zhǔn)確地預(yù)測(cè)天氣雷達(dá)回波圖像，從而提高天氣預(yù)測(cè)的準(zhǔn)確性。尤其對(duì)于兩小時(shí)以內(nèi)的短時(shí)風(fēng)暴形態(tài)以及相應(yīng)的降水量大小能夠準(zhǔn)確進(jìn)行預(yù)測(cè)。
[0114]作為一種實(shí)施方式，速度矢量圖確定單元I的結(jié)構(gòu)如圖4所示，包括比較子單元101和數(shù)據(jù)處理子單元102。其中:
[0115]比較子單元101，用于比較多個(gè)天氣雷達(dá)回波圖像的區(qū)域梯度變化，確定第一時(shí)刻的天氣雷達(dá)回波圖像中特定角點(diǎn)的速度矢量；
[0116]數(shù)據(jù)處理子單元102，用于基于特定角點(diǎn)的速度矢量，利用雙線性插值法確定第一時(shí)刻的天氣雷達(dá)回波圖像中全部回波數(shù)據(jù)點(diǎn)的速度矢量，形成第一地區(qū)的天氣雷達(dá)回波圖像在第一時(shí)刻的速度矢量圖。
[0117]另外，本發(fā)明圖3所示的預(yù)測(cè)裝置中，圖像預(yù)測(cè)單元300利用當(dāng)前的基準(zhǔn)天氣雷達(dá)回波圖像和速度矢量圖進(jìn)行非線性外推，確定目標(biāo)時(shí)刻的天氣雷達(dá)回波圖像，既可以采用前向非線性外推的方式，也可以采用后向非線性外推的方式。
[0118]作為一種優(yōu)選實(shí)施方式，圖像預(yù)測(cè)單元300的結(jié)構(gòu)如圖5所示，包括速度矢量確定子單元301和預(yù)測(cè)子單元302。其中:
[0119]速度矢量確定子單元301，用于基于速度矢量圖確定當(dāng)前的基準(zhǔn)天氣雷達(dá)回波圖像中各回波數(shù)據(jù)點(diǎn)的速度矢量；
[0120]預(yù)測(cè)子單元302，用于根據(jù)當(dāng)前的基準(zhǔn)天氣雷達(dá)回波圖像中各回波數(shù)據(jù)點(diǎn)的坐標(biāo)位置以及各回波數(shù)據(jù)點(diǎn)的速度矢量，計(jì)算各回波數(shù)據(jù)點(diǎn)在目標(biāo)時(shí)刻的坐標(biāo)位置，形成目標(biāo)時(shí)刻的天氣雷達(dá)回波圖像。
[0121]實(shí)施中，速度矢量確定子單元301基于速度矢量圖確定當(dāng)前的基準(zhǔn)天氣雷達(dá)回波圖像中各回波數(shù)據(jù)點(diǎn)的速度矢量，可以采用多種方式，相應(yīng)的速度矢量確定子單元301具有多種結(jié)構(gòu)。
[0122]第一種結(jié)構(gòu):
[0123]速度矢量確定子單元301包括第一速度矢量確定模塊。
[0124]第一速度矢量確定模塊用于確定當(dāng)前的基準(zhǔn)天氣雷達(dá)回波圖像中各回波數(shù)據(jù)點(diǎn)的坐標(biāo)位置，之后利用各回波數(shù)據(jù)點(diǎn)的坐標(biāo)位置和速度矢量圖確定各回波數(shù)據(jù)點(diǎn)的速度矢量，其中，一個(gè)回波數(shù)據(jù)點(diǎn)的速度矢量為:速度矢量圖中坐標(biāo)位置與回波數(shù)據(jù)點(diǎn)的坐標(biāo)位置相同的點(diǎn)的速度矢量。
[0125]第二種結(jié)構(gòu):
[0126]速度矢量確定子單元301包括第二速度矢量確定模塊和第三速度矢量確定模塊。
[0127]在當(dāng)前的基準(zhǔn)天氣雷達(dá)回波圖像為第一時(shí)刻的天氣雷達(dá)回波圖像的情況下，第二速度矢量確定模塊確定當(dāng)前的基準(zhǔn)天氣雷達(dá)回波圖像中各回波數(shù)據(jù)點(diǎn)的坐標(biāo)位置，之后利用各回波數(shù)據(jù)點(diǎn)的坐標(biāo)位置和速度矢量圖確定各回波數(shù)據(jù)點(diǎn)的速度矢量。其中，一個(gè)回波數(shù)據(jù)點(diǎn)的速度矢量為:速度矢量圖中坐標(biāo)位置與該回波數(shù)據(jù)點(diǎn)的坐標(biāo)位置相同的點(diǎn)的速度矢量。
[0128]在當(dāng)前的基準(zhǔn)天氣雷達(dá)回波圖像不是第一時(shí)刻的天氣雷達(dá)回波圖像的情況下，第三速度矢量確定模塊分別確定當(dāng)前的基準(zhǔn)天氣雷達(dá)回波圖像中各回波數(shù)據(jù)點(diǎn)的中間坐標(biāo)位置，之后利用各回波數(shù)據(jù)點(diǎn)的中間坐標(biāo)位置和速度矢量圖確定各回波數(shù)據(jù)點(diǎn)的速度矢量。其中，一個(gè)回波數(shù)據(jù)點(diǎn)的中間坐標(biāo)位置為:回波數(shù)據(jù)點(diǎn)的當(dāng)前坐標(biāo)位置與第三時(shí)刻的坐標(biāo)位置的中間位置，第三時(shí)刻位于當(dāng)前的基準(zhǔn)天氣雷達(dá)回波圖像所對(duì)應(yīng)的時(shí)刻之前，且兩者之間的時(shí)長(zhǎng)為預(yù)設(shè)步長(zhǎng)時(shí)間。一個(gè)回波數(shù)據(jù)點(diǎn)的速度矢量為:速度矢量圖中坐標(biāo)位置與該回波數(shù)據(jù)點(diǎn)的中間坐標(biāo)位置相同的點(diǎn)的速度矢量。
[0129]最后，還需要說(shuō)明的是，在本文中，諸如第一和第二等之類的關(guān)系術(shù)語(yǔ)僅僅用來(lái)將一個(gè)實(shí)體或者操作與另一個(gè)